直驅式超高壓泵
如下圖所示為直驅式三柱塞超高壓泵的結構和工作原理圖。由機架10、曲軸9、連桿8、十字頭7、大小皮帶輪等構成。
直驅式超高壓泵電動機通過皮帶傳動使曲軸旋轉，通過曲軸連桿機構帶動柱塞6在泵體5的柱塞孔內做往復運動，實現吸、排水。當柱塞桿6處於吸水行程時，柱塞腔容積增大，單向閥3關閉，單向閥4打開，低壓水進入泵體內，完成吸水過程；當柱塞桿處於壓水行程時，柱塞腔容積減少，單向閥3打開，單向閥4關閉，水被加壓進入蓄能器2，經高壓管進入噴射頭1作業。單向閥的動作起到了控制高壓水往一個方向流動的作用，即配流作用。曲軸的3個曲軸頸在曲軸上沿圓周方向的相位相差120°，故曲軸旋轉時，3個柱塞交替進行吸水和排水。排出的水進入蓄能器，蓄能器的作用是消除壓力脈動，即起穩壓、穩流的作用。
液驅超高壓泵
如下圖所示為高壓水射流切割工具機用液驅超高壓泵的工作原理示意圖。該系統由液壓油迴路和高壓水迴路組成。其工作原理為液壓油迴路中，液壓泵3由電動機驅動工作，經過2從油箱1中吸油，液壓泵輸出的壓力油經節流閥5、三位四通電磁換向閥6左位進入增壓缸7左活塞腔，同時增壓缸7右活塞腔的液壓油液經換向閥6左位回油箱，則增壓缸7活塞在壓力油作用下右行，此時增壓缸7的柱塞對柱塞腔右側的水介質進行增壓。
液驅超高壓泵超高壓水經單向閥11、超高壓蓄能器12從噴嘴14噴出，形成高壓水射流；與此同時，水箱15內的水介質在壓力作用下經由單向閥9注入增壓缸左側的柱塞腔內。當活塞右行至行程終點時，霍爾接近開關發出電信號，電磁換向閥6換向，增壓缸活塞反向（向左）運動，並對左側柱塞腔內的水介質進行增壓，高壓水經單向閥8進入超高壓蓄能器12並從噴嘴14噴出；同時水箱15內的水介質經由單向閥10注入增壓缸右側的柱塞腔內。如此往復，則可形成連續高壓水射流。如果三位四通電磁換向閥6處於中位（閥芯堵住進出油口），此時增壓缸活塞停止運動，液壓泵輸出的全部液壓油經換向閥6中位流回油箱。
氣驅超高壓泵
氣驅超高壓泵的結構和工作原理如下圖所示。它由氣驅低壓迴路和流體高壓迴路兩部分組成。在大活塞3上施加壓縮空氣壓力P，活塞桿運動，從而在小活塞腔產生一個高壓P（流體介質的壓力）輸出。
氣驅超高壓泵具體工作過程如下：二位四通的氣控換向閥4切換壓縮空氣的進氣方向，從而控制大活塞的運動方向。氣控換向閥4的閥芯換向由左右兩端的行程閥7來控制。如圖中(b)所示，當壓縮空氣經換向閥4的右位進人大活塞3的左腔，其右腔的空氣經換向閥4右位從消聲器6排出，大活塞右移，右端的小活塞2對流體介質進行增壓，此時右端單向閥10關閉、單向閥11打開，輸出高壓流體介質。低壓流體介質打開單向閥8進入左端小活塞腔。當大活塞右移到行程端點時，碰到右端的行程閥7，該行程閥控制氣路使換向閥4換向，換向閥4換到左位工作，壓縮空氣進入大活塞3的右腔，且大活塞3左腔的空氣經換向閥4左位從消聲器6排出，大活塞左移，左端的小活塞增壓輸出高壓流體介質，此時低壓流體介質打開單向閥10，進入右端小活塞腔。
當大活塞左移到端點時，碰到左端的行程閥7，控制氣路使換向閥4換向，換為右位工作，如此循環往復並連續不斷地給系統輸出高壓流體介質。輸出高壓的壓力與大、小活塞的面積比（增壓比）有關，同時還與驅動空氣的壓力有關。當工作流體部分和驅動氣體部分之間的壓力在活塞3上達到平衡時，增壓器會停止運行，不再消耗空氣。當輸出流體的壓力下降或空氣壓力增加時，增壓器會自動啟動運行，直至達到新的壓力平衡後自動停止。
超高壓泵套用範圍
大功率超高壓水射流系統。適合解決工業清洗、除層和除銹等所有問題，主要套用於下列領域：
(1)表面處理：除漆、除銹、去除塗層、無飛濺地淨化以及有選擇地剝離混凝土（水力破碎）；
(2)管道和管束的清洗：清洗熱交換器、冷卻器和蒸發器以及從管路中清除垢層；
(3)容器清洗：從容器和反應釜中徹底清除漆層、塗料、硬垢、樹脂、黏附物等；
(4)切割和分離：磨料水射流工具適用於建築工地進行鋼筋混凝土、鋼材或陶瓷的切割；
(5)其他套用：淨化、冶金和航空業等。
